화학방부제 배합량 감소를 위한 폴리올류의 항균, 방부영향력 연구

신계호 ( Kye Ho Shin ),곽일영 ( Il Young Kwack ),이성원 ( Sung Won Lee ),서경희 ( Kyung Hee Suh ),문성준 ( Sung Joon Moon ),장이섭 ( Ih Seop Chang ) 대한화장품학회 2007 대한화장품학회지 Vol.33 No.2

일반적으로 화장품에는 제품의 보존성을 향상시키는 것을 목적으로, 파라옥시안식향산에스텔(paraben, 파라벤), 이미다졸리 디닐우레아, 페녹시에탄올, 클로로페네신 등의 화학 방부제가 배합되어 있다. 화학 방부제는 제형의 안정성 및 방부 유효성이 우수하지만, 독성, 피부자극, 알러지를 유발하는 등의 단점이 있어 배합량을 줄이거나 배제하고도 제품의 안정성 및 유효성이 높은 보존 기술이 요구된다. 종래부터 글리세린, 1,3-부틸렌글리콜(BG), 프로필렌글리콜(PG), 디프로필렌글리콜(DPG) 등의 폴리올류들은 보습성분 및 용매로 범용되고 있으며, 고농도로 사용할 경우 항균력이 있지만, 사용성을 떨어뜨리고, 피부 자극을 유발하는 등 제품의 성능을 저하시키는 문제점이 있었다. 본 연구의 목적은 폴리올류의 조성별 항균, 방부력 영향을 평가하고, 스킨케어 유화제형에서 방부제 함량을 감소시킬 수 있는 폴리올 조성을 도출하여 방부제의 사용량을 감소시키고, 사용성 및 안정성도 개선하는 것이다. 범용적으로 사용되는 폴리올류의 항균 증가력을 측정한 결과 글리세린의 항균 증가력은 미미한 반면 BG, PG의 영향력은 유의(p < 0.05) 하였다. S. aureus를 대상으로 화학 방부제의 항균력 증가를 측정하고 상관성을 회귀분석한 결과 폴리올 1 %를 증량할 때 PG는 2.1~8.4 %, BG는 1.8~8.4 % 방부제의 항균력을 증가시킬 것으로 추정되었다. 로션, 크림 등 유화제품에서 폴리올에 의한 방부력 증가율을 측정한 결과 글리세린의 경우 5 %까지 함량을 증가시켜도 방부력이 증진되지 않았으며, BG 및 PG는 5.5~9.9 % 증가할 때 40 % 이상까지 방부력을 증가시켰다. 이상의 폴리올의 항균, 방부 영향력 측정으로 유화 제품에서 폴리올 배합을 조정하여 방부제 사용량을 40 %까지 감소시키고 사용성과 안전성 그리고 제품의 안정성을 개선할 수 있음을 확인하였고, paraben-free, 저방부, 무방부 시스템 도입시 베이스 처방의 기준으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. It is inevitable to use germicidal agents like parabens, imidazolidinyl urea, phenoxyethanol and chlorphenesin to preserve the cosmetics. Although effective in reducing microblological contamination, chemical preservatives are irritative, allergenic and even toxic to human skin. So it is needed to decrease or eliminate usage of preservatives in cosmetic products Glycerin, butylene glycol (BG), prorylene glycol (PG), and dipropylene glycol (DPG) are widely used in cosmetics as skin conditioning agent or solvents. At high concentrations, they have antimicrobial activities, but deteriorate product quality like sensory feeling or safety. The purpose of study is to evaluate the effects of polyols on antimicrobial and preservative efficacy and confirm whether using adjusted polyols can decrease the contents of preservatives without deterioration of the quality of cosmetics. Effects of common polyols on antimicrobial activities of general preservatives were measured. BG and PG significantly (p < 0.05) increased activities of preservatives, but glycerin influenced little. It was inferred from the regression analysis of the results with S. aureus that adding 1% of PG increased activities of preservatives up to 2.1~8.4 % and BG improved activities of preservatives up to 1.8~8.4 %. The challenge test results for oil in water lotions and creams showed that BG and PG improved the efficacy of preservative systems up to 40 % at a range of 5.5~9.9 %, but glycerin had little effect on it. The measured rates of improvement were analogous to the inferences from regression analysis. It can be concluded that is possible to reduce total chemical preservatives up to 40 %, consequently improve the safety and sensory quality of cosmetics with the precision control of polyols. Added to that, using this paradigm, low preservative contents, praraben-free system, and even preservative-free systems can be expected in the near future.

양이온 계면활성제의 구조적 특성에 따른 안자극 변화

조선아 ( Sun A Cho ),배우리 ( Woo Ri Bae ),이은영 ( Eun Young Lee ),신계호 ( Kye Ho Shin ),강병하 ( Byung Ha Kang ),이존환 ( John Hwan Lee ),이태룡 ( Tae Ryong Lee ),조준철 ( Jun Cheol Cho ),안수선 ( Su Sun An ) 한국동물실험대체법학회 2011 동물실험대체법학회지 Vol.5 No.1

Although cationic surfactants can cause eye irritation at high concentration, it has some merits in hair conditioning function and has been commonly used in hair conditioning product as a main component. For these reasons, the selection and use of milder cationic surfactant is important in safety of cosmetics. With the use of the hen`s egg test-chorioallantoic membrane (HET-CAM) assay, we examined the eye irritation potential for several cationic surfactant according to chemical structure properties. The eye irritation potential of cationic surfactant was increased according to increasing number of alkyl chain, alkyl chain length. And the cationic surfactant that neutralized to methosulfate causes lower irritation than cationic surfactant of chloride. From these results, we can determine the eye irritation potentials of cationic surfactant according to chemical structure.

연구논문 : HET-CAM법의 modification을 통한 휘발성 원료 및 제품의 새로운 평가 방법

조선아 ( Sun A Cho ),김종협 ( Jong Hyub Kim ),이태룡 ( Tae Ryong Lee ),신계호 ( Kye Ho Shin ),김한곤 ( Han Kon Kim ),안수선 ( Su Sun An ) 한국동물실험대체법학회 2010 동물실험대체법학회지 Vol.4 No.2

Although ammonia can cause eye irritation such as lacrimation, periobital edema and conjunctivitis at high concentration, it has some merits in hair dying function and has been commonly used in hair dye product. However, there are no proper alternative methods for evaluation of the eye irritation potential of volatile material such as ammonia. We have established a new method for determination of eye irritation potential of volatile materials and formulations containing volatile materials by modification of HET-CAM (Hen`s egg test- chorioallantoic membrane) assay. While original HET-CAM assay cannot determine the eye irritation potentials of hair dyes that contain ammonia, modified method can determine the eye irritation potentials of hair dyes that contain ammonia. These results suggest that the modified HET-CAM assay is useful to evaluate the eye irritation potential of volatile materials.

연구논문 : In vitro 광독성 평가를 위한 Chloropromazine (CPZ)의 처리 농도의 최적화

이지혜 ( Ji Hye Lee ),이태룡 ( Tae Ryong Lee ),신계호 ( Kye Ho Shin ),김한곤 ( Han Kon Kim ),안수선 ( Su Sun An ) 한국동물실험대체법학회 2010 동물실험대체법학회지 Vol.4 No.2

As cosmetic products become more and more essential in modern society and are applied daily all through our lives, the significance of the safety assessment of cosmetic ingredients cannot be overemphasized. Phototoxicity test is used to identify whether the phototoxicity is induced by the excited chemical after exposure to light and the alternative method generally used as a standard method is the in vitro 3T3 NRU phototoxicity test (OECD Test Guideline 432). Because there is no comment about the treatment concentration of positive control chloropromazine (CPZ) in the test guideline, we treated 500 μg/ml of CPZ as the maximum treatment concentration. In this condition, CPZ can be classified as a phototoxic material according to Photo Irritation Factor (PIF) criteria. However, sometimes IC50 value of CPZ didn`t meet the standard criteria of acceptable ranges (CPZ irradiated (+Irr): IC50 = 0.1 to 2.0 μg/ml, CPZ non-irradiated (-Irr): IC50 = 7.0 to 90.0 μg/mL) due to the too high level of treatment concentration. As a result, the experiments often had to be performed repeatedly to get reliable data. To resolve this problem and increase the reliability of experimental data, we investigated the optimal CPZ concentration of treatment. The results showed that the maximum treatment concentration of 125 μg/ml and dilution factor (DF) of 3 made the experimental data most reliable and reproducible.

연구논문 : 양이온 계면활성제의 구조적 특성에 따른 안자극 변화

조선아 ( Sun A Cho ),배우리 ( Woo Ri Bae ),이은영 ( Eun Young Lee ),신계호 ( Kye Ho Shin ),강병하 ( Byung Ha Kang ),이존환 ( John Hwan Lee ),이태룡 ( Tae Ryong Lee ),조준철 ( Jun Cheol Cho ),안수선 ( Su Sun An ) 한국동물실험대체법학회 2011 동물실험대체법학회지 Vol.5 No.1

Although cationic surfactants can cause eye irritation at high concentration, it has some merits in hair conditioning function and has been commonly used in hair conditioning product as a main component. For these reasons, the selection and use of milder cationic surfactant is important in safety of cosmetics. With the use of the hen`s egg test-chorioallantoic membrane (HET-CAM) assay, we examined the eye irritation potential for several cationic surfactant according to chemical structure properties. The eye irritation potential of cationic surfactant was increased according to increasing number of alkyl chain, alkyl chain length. And the cationic surfactant that neutralized to methosulfate causes lower irritation than cationic surfactant of chloride. From these results, we can determine the eye irritation potentials of cationic surfactant according to chemical structure.

HET-CAM법의 modification을 통한 휘발성 원료 및 제품의 새로운 평가 방법

조선아 ( Sun A Cho ),김종협 ( Jong Hyub Kim ),이태룡 ( Tae Ryong Lee ),신계호 ( Kye Ho Shin ),김한곤 ( Han Kon Kim ),안수선 ( Su Sun An ) 한국동물실험대체법학회 2010 동물실험대체법학회지 Vol.4 No.2

Although ammonia can cause eye irritation such as lacrimation, periobital edema and conjunctivitis at high concentration, it has some merits in hair dying function and has been commonly used in hair dye product. However, there are no proper alternative methods for evaluation of the eye irritation potential of volatile material such as ammonia. We have established a new method for determination of eye irritation potential of volatile materials and formulations containing volatile materials by modification of HET-CAM (Hen`s egg test- chorioallantoic membrane) assay. While original HET-CAM assay cannot determine the eye irritation potentials of hair dyes that contain ammonia, modified method can determine the eye irritation potentials of hair dyes that contain ammonia. These results suggest that the modified HET-CAM assay is useful to evaluate the eye irritation potential of volatile materials.

비수분산 특수 제형 화장품에 대한 방부력 시험 비교 연구

김용현 ( Yong Hyun Kim ),박성하 ( Sung Ha Park ),박병준 ( Byoung Jun Park ),신계호 ( Kye Ho Shin ),강학희 ( Hak Hee Kang ) 대한화장품학회 2021 대한화장품학회지 Vol.47 No.1

본 연구에서는 수분산 제형에 사용되는 방부력 시험법과 PCPC (personal care products council) 가이드라인 대체시험법, direct contact membrane method 및 surface mold test 사이의 차이점을 연구하여 비수분산 특수 제형 방부력 시험 진행 시 고려되어야 하는 사항에 대해 알아보고자 한다. 우리는 스틱 및 프레스트 파우더에에 대한 시험법 비교 시 대체 시험법을 사용했을 때 개선된 수준으로 방부력 시험 결과를 확인할 수 있었다. 하지만 W/S 에멀젼과 루즈 파우더의 경우, 기존 시험법이나 대체 시험법간 결과 개선 차이가 크지 않았음을 확인하였다. 각각의 제품에 대해 방부시스템 존재 시와 부재 시 결과들을 확인했을 때, 시험법별로 차이가 발생함을 알 수 있었다. 결과적으로, 비수분산 특수 제형에 대한 방부력을 측정할 때 기존 및 대체 시험법을 병행사용하여 개선된 수준의 결과를 얻을 수 있었다. 또한 본 연구를 통해 스틱 및 프레스 파우더의 경우, 소비자 사용방식을 적용하는 방식의 방부력 시험법을 적용하였을 때, 보다 더 유효성 있는 결과를 도출해 낼 수 있었다. In this study, the difference between the preservative efficacy test (PET) used for water dispersion formulations and PCPC (personal care products council) guidelines alternative test method, direct contact membrane method, and surface mold test should be studied to determine what should be considered during preservative efficacy test of water non-dispersible formulations. We conducted improved PETs when using the alternative test method compared with the test methods used for stick and pressed powder. There was no significant improvement between water-in-silicon emulsions and loose powder using alternative test methods. When we checked the results of the presence and absence of the preservative system for each product, we could see that there were differences in testing methods. As a result, improved levels of results could be obtained using both existing and alternative test methods when measuring preservatives for water non-dispersible formulations. In addition, in the case of stick and pressed powder, the results were more effective when the preservative test method applied to the consumer's method of use was applied.

In vitro 광독성 평가를 위한 Chloropromazine (CPZ)의 처리 농도의 최적화

이지혜 ( Ji Hye Lee ),이태룡 ( Tae Ryong Lee ),신계호 ( Kye Ho Shin ),김한곤 ( Han Kon Kim ),안수선 ( Su Sun An ) 한국동물실험대체법학회 2010 동물실험대체법학회지 Vol.4 No.2

As cosmetic products become more and more essential in modern society and are applied daily all through our lives, the significance of the safety assessment of cosmetic ingredients cannot be overemphasized. Phototoxicity test is used to identify whether the phototoxicity is induced by the excited chemical after exposure to light and the alternative method generally used as a standard method is the in vitro 3T3 NRU phototoxicity test (OECD Test Guideline 432). Because there is no comment about the treatment concentration of positive control chloropromazine (CPZ) in the test guideline, we treated 500 μg/ml of CPZ as the maximum treatment concentration. In this condition, CPZ can be classified as a phototoxic material according to Photo Irritation Factor (PIF) criteria. However, sometimes IC50 value of CPZ didn`t meet the standard criteria of acceptable ranges (CPZ irradiated (+Irr): IC50 = 0.1 to 2.0 μg/ml, CPZ non-irradiated (-Irr): IC50 = 7.0 to 90.0 μg/mL) due to the too high level of treatment concentration. As a result, the experiments often had to be performed repeatedly to get reliable data. To resolve this problem and increase the reliability of experimental data, we investigated the optimal CPZ concentration of treatment. The results showed that the maximum treatment concentration of 125 μg/ml and dilution factor (DF) of 3 made the experimental data most reliable and reproducible.

연구논문 : In vitro 3T3 NRU 광독성시험을 이용한 자외선 차단 원료의 광독성 여부 평가

최지예 ( Ji Yei Choi ),조선아 ( Sun A Cho ),김지훈 ( Ji Hoon Kim ),이존환 ( John Hwan Lee ),신계호 ( Kye Ho Shin ) 한국동물실험대체법학회 2013 동물실험대체법학회지 Vol.7 No.1

UV에 의한 피부 손상은 free radical을 생성하여 세포막 등의 손상을 초래하는 산소 의존적인 반응과 photo-products를 형성하여 핵이나 세포막을 손상시키는 산소 비의존적 반응으로 구분된다 (Gaspar et al., 2007). 일반적으로 화학적 자외선 차단제는 피부에 침투가 가능하며, 자외선영역의 에너지를 흡수하여 흥분상태가 되었다가 기저상태로 돌아오면서 에너지를 방출하여 세포를 손상시킨다 (Gaspara et al., 2013). 가장 일반적으로 사용되는 유기 자외선 차단제 중 하나인 Avobenzone은 UV에 노출되었을 때, 반응성이 매우 높아져서 singlet excited state가 될 수 있는 에너지를 제공하여 활성산소종을 생성한다 (Chatelain et al., 2010). 또한 유기 원료인 octocrylene, octylmethoxycinnamate, benzophenone-3, para-aminobenzoic acid (PABA), 2-phenylbenzimidazle-5-sulfonic acid (PBSA)가 포함된 자외선 차단제를 발랐을 때, 표피를 침투하여 nucleated layer 에 도달할 수 있으며 활성산소종을 생성한다고 보고되었다 (Hanson et al., 2006). 형성된 활성산소종은 DNA는 물론 세포막의 지질을 손상시켜 세포의 apoptosis와도 관련있으며 (Hensley et al., 2000), 피부암과 건선에도 영향을 미치는 것으로 보고되었다 (Trouba et al., 2002). 물리적 자외선 차단 성분은 피부에 투과되지 않기 때문에 화학적 자외선 차단 성분보다 상대적으로 안전하다고 알려져 있다. 그러나 물리적 자외선 차단제의 나노입자의 사용이 증가하고 있어서 피부 투과에 대한 부분은 논란이 되고 있다. 나노입자는 잠재적으로 폐나 혈류를 통하여 내부 장기에 손상을 줄 수 있기 때문에 독성학적인 측면에서도 이슈가 되고 있다 (Shi et al., 2013). 특히 Titanium dioxide의 경우 빛에 의해 활성화되어 광촉 매작용을 하며, 피부 세포와 반응하여 singlet oxygen, superoxide anions (O2-), hydroxyl radicals (OH-)와 같은 활성산소종을 생성하여 세포와 미토콘드리아 손상에 의해 독성을 나타낸다 (Yin et al., 2012). 그러나 이러한 독성은 광활성을 줄여주는 화학물질로 코팅했을 경우 크게 감소하여 태양광에 노출되어도 입자가 안정하게 유지되도록 한다 (Tang et al., 2013). 따라서 현재 자사에서는 코팅된 무기 원료를 사용하며, 유기 원료는 10% 이내, 무기 원료는 25% 이내 사용함으로써 보다 안전한 제품을 만들고 있다. 자외선 차단제 원료의 광독성에 대한 안전성 평가는 필수적이고, 그 동안은 동물 실험으로 안전성을 평가 하였으나 새로운 in vitro 평가 프로세스가 필요하다. 따라서 본 연구에서 OECD에서 이미 인증한 in vitro 3T3 NRU 광독성 시험법을 이용하여 자외선 차단제의 광독성 판정 가능성을 확인하고자 하였다. 첫번째 실험에서는 주로 사용되는 자외선 차단 원료 (유기 자외선 차단 원료 8종, 무기 자외선 차단 원료 11종) 19종을 1,000 ㎍/㎖ 의 농도부터 serial dilution하였으며, 유기 자외선 차단 원료 1종, 무기 자외선 차단 원료 1종이 광독성 의심으로 판정되고 유기 자외선 차단 원료 1종이 광독성 양성으로 판정되었다. in vitro 3T3 NRU 광독성 시험법에서는 처리시 배지의 투명도를 유지하는 물질을 실험 시료로 권장하고 있으나, 자외선 차단 원료의 경우 대부분 배지에 대한 용해도가 낮아 불투명하게 변하였으며 불균일한 분산 형태로 존재하는 것이 많았다. 또한 용해되지 않고 분산되어 있던 입자들은 처리 시간 동안 가라앉아 plate의 바닥에 붙어있는 마우스 섬유모세포에 부착되어 세척이 잘 되지 않았다. OECD guideline 에는 시험 용액의 불투명성과 침전 등이 발생하지 않아야 한다고 제시되어있으며 (OECD, 2004), 위양성이 고려되어(Spielmann et al., 2000), 이러한 문제점을 줄이고자 최고 농도를 100 ㎍/㎖ 로 낮추어 재검정 한 결과(Yin et al., 2012), 광독성 의심 또는 양성으로 판정 되었던 4종의 원료 모두 광독성 음성으로 판정되었다. 이 원료 4종의 기존의 in vivo 연구에서 광독성이 없다고 보고된 바 있으므로 첫번째 실험의 결과는 자외선 차단 원료의 난용성에 의해 위양성으로 판정되었다고 추정된다. 최근 연구에서 나노입자의 in vitro 실험을 이용한 연구에서는 TiO2를 2시간 정도 초음파 처리하고 처리 직전까지 약 10분간 믹싱함으로써 세포에 점착되는 현상을 줄일 수 있다고 보고되었다(Tang et al., 2013). 자외선 차단 원료는 매일 반복적으로 노출되고, UV에 대한 방어 작용을 통하여 피부를 보호하는 기능을 하므로 광독성 평가법이 필수적이나, 기존의 in vitro 3T3 NRU 광독성 시험법을 자외선 차단 원료의 평가에 그대로 적용하는 데에는 여러 가지 한계점이 있었다. 보다 정확한 측정을 위해서는 시험물질의 용해도 개선 및 세포 생존율 평가에 간섭을 주는 현상에 대한 개선이 필요하며, 원료뿐만 아니라 제형에 따른 변화 혹은 제품 내에서 원료의 조합에 따른 광독성 발생 여부에 대하여 추가적인 연구가 필요하다. It is well known that sunscreens protect from skin damage induced by UV. To maintain protective effect of UV filter, it`s important to keep photostability and photo-safety. According to the ban of animal test in cosmetics and its ingredients, it needs to develop the evaluating of UV filter for phototoxicity. The aim of this study was to evaluate the applicability of in vitro 3T3 NRU phototoxicity test instead of animal experiments as an alternative method. Commercially used 19 sunscreen ingredients (8 organic UV filters (O1-8), 11 mineral UV filters (M1-11)) were tested. There was no phototoxicity, in case of concentration below 1,000 ㎍/㎖, however, above 1,000 ㎍/㎖, two UV filters showed phototoxicity. It was estimated that the false positive took place based on existing in vivo data owing to insolubility and adhesive characteristics of ingredients. Improvements such as adjustment of concentration or ultra-sonication of chemicals are needed to apply in vitro 3T3 NRU phototoxicity test for UV filters.

In vitro 3T3 NRU 광독성시험을 이용한 자외선 차단 원료의 광독성 여부 평가

최지예 ( Ji Yei Choi ),조선아 ( Sun A Cho ),김지훈 ( Ji Hoon Kim ),이존환 ( John Hwan Lee ),신계호 ( Kye Ho Shin ) 한국동물실험대체법학회 2013 동물실험대체법학회지 Vol.7 No.1

UV에 의한 피부 손상은 free radical을 생성하여 세포막 등의 손상을 초래하는 산소 의존적인 반응과 photo-products를 형성하여 핵이나 세포막을 손상시키는 산소 비의존적 반응으로 구분된다 (Gaspar et al., 2007). 일반적으로 화학적 자외선 차단제는 피부에 침투가 가능하며, 자외선영역의 에너지를 흡수하여 흥분상태가 되었다가 기저상태로 돌아오면서 에너지를 방출하여 세포를 손상시킨다 (Gaspara et al., 2013). 가장 일반적으로 사용되는 유기 자외선 차단제 중 하나인 Avobenzone은 UV에 노출되었을 때, 반응성이 매우 높아져서 singlet excited state가 될 수 있는 에너지를 제공하여 활성산소종을 생성한다 (Chatelain et al., 2010). 또한 유기 원료인 octocrylene, octylmethoxycinnamate, benzophenone-3, para-aminobenzoic acid (PABA), 2-phenylbenzimidazle-5-sulfonic acid (PBSA)가 포함된 자외선 차단제를 발랐을 때, 표피를 침투하여 nucleated layer 에 도달할 수 있으며 활성산소종을 생성한다고 보고되었다 (Hanson et al., 2006). 형성된 활성산소종은 DNA는 물론 세포막의 지질을 손상시켜 세포의 apoptosis와도 관련있으며 (Hensley et al., 2000), 피부암과 건선에도 영향을 미치는 것으로 보고되었다 (Trouba et al., 2002). 물리적 자외선 차단 성분은 피부에 투과되지 않기 때문에 화학적 자외선 차단 성분보다 상대적으로 안전하다고 알려져 있다. 그러나 물리적 자외선 차단제의 나노입자의 사용이 증가하고 있어서 피부 투과에 대한 부분은 논란이 되고 있다. 나노입자는 잠재적으로 폐나 혈류를 통하여 내부 장기에 손상을 줄 수 있기 때문에 독성학적인 측면에서도 이슈가 되고 있다 (Shi et al., 2013). 특히 Titanium dioxide의 경우 빛에 의해 활성화되어 광촉 매작용을 하며, 피부 세포와 반응하여 singlet oxygen, superoxide anions (O2-), hydroxyl radicals (OH-)와 같은 활성산소종을 생성하여 세포와 미토콘드리아 손상에 의해 독성을 나타낸다 (Yin et al., 2012). 그러나 이러한 독성은 광활성을 줄여주는 화학물질로 코팅했을 경우 크게 감소하여 태양광에 노출되어도 입자가 안정하게 유지되도록 한다 (Tang et al., 2013). 따라서 현재 자사에서는 코팅된 무기 원료를 사용하며, 유기 원료는 10% 이내, 무기 원료는 25% 이내 사용함으로써 보다 안전한 제품을 만들고 있다. 자외선 차단제 원료의 광독성에 대한 안전성 평가는 필수적이고, 그 동안은 동물 실험으로 안전성을 평가 하였으나 새로운 in vitro 평가 프로세스가 필요하다. 따라서 본 연구에서 OECD에서 이미 인증한 in vitro 3T3 NRU 광독성 시험법을 이용하여 자외선 차단제의 광독성 판정 가능성을 확인하고자 하였다. 첫번째 실험에서는 주로 사용되는 자외선 차단 원료 (유기 자외선 차단 원료 8종, 무기 자외선 차단 원료 11종) 19종을 1,000 ㎍/㎖ 의 농도부터 serial dilution하였으며, 유기 자외선 차단 원료 1종, 무기 자외선 차단 원료 1종이 광독성 의심으로 판정되고 유기 자외선 차단 원료 1종이 광독성 양성으로 판정되었다. in vitro 3T3 NRU 광독성 시험법에서는 처리시 배지의 투명도를 유지하는 물질을 실험 시료로 권장하고 있으나, 자외선 차단 원료의 경우 대부분 배지에 대한 용해도가 낮아 불투명하게 변하였으며 불균일한 분산 형태로 존재하는 것이 많았다. 또한 용해되지 않고 분산되어 있던 입자들은 처리 시간 동안 가라앉아 plate의 바닥에 붙어있는 마우스 섬유모세포에 부착되어 세척이 잘 되지 않았다. OECD guideline 에는 시험 용액의 불투명성과 침전 등이 발생하지 않아야 한다고 제시되어있으며 (OECD, 2004), 위양성이 고려되어(Spielmann et al., 2000), 이러한 문제점을 줄이고자 최고 농도를 100 ㎍/㎖ 로 낮추어 재검정 한 결과(Yin et al., 2012), 광독성 의심 또는 양성으로 판정 되었던 4종의 원료 모두 광독성 음성으로 판정되었다. 이 원료 4종의 기존의 in vivo 연구에서 광독성이 없다고 보고된 바 있으므로 첫번째 실험의 결과는 자외선 차단 원료의 난용성에 의해 위양성으로 판정되었다고 추정된다. 최근 연구에서 나노입자의 in vitro 실험을 이용한 연구에서는 TiO2를 2시간 정도 초음파 처리하고 처리 직전까지 약 10분간 믹싱함으로써 세포에 점착되는 현상을 줄일 수 있다고 보고되었다(Tang et al., 2013). 자외선 차단 원료는 매일 반복적으로 노출되고, UV에 대한 방어 작용을 통하여 피부를 보호하는 기능을 하므로 광독성 평가법이 필수적이나, 기존의 in vitro 3T3 NRU 광독성 시험법을 자외선 차단 원료의 평가에 그대로 적용하는 데에는 여러 가지 한계점이 있었다. 보다 정확한 측정을 위해서는 시험물질의 용해도 개선 및 세포 생존율 평가에 간섭을 주는 현상에 대한 개선이 필요하며, 원료뿐만 아니라 제형에 따른 변화 혹은 제품 내에서 원료의 조합에 따른 광독성 발생 여부에 대하여 추가적인 연구가 필요하다. It is well known that sunscreens protect from skin damage induced by UV. To maintain protective effect of UV filter, it`s important to keep photostability and photo-safety. According to the ban of animal test in cosmetics and its ingredients, it needs to develop the evaluating of UV filter for phototoxicity. The aim of this study was to evaluate the applicability of in vitro 3T3 NRU phototoxicity test instead of animal experiments as an alternative method. Commercially used 19 sunscreen ingredients (8 organic UV filters (O1-8), 11 mineral UV filters (M1-11)) were tested. There was no phototoxicity, in case of concentration below 1,000 ㎍/㎖, however, above 1,000 ㎍/㎖, two UV filters showed phototoxicity. It was estimated that the false positive took place based on existing in vivo data owing to insolubility and adhesive characteristics of ingredients. Improvements such as adjustment of concentration or ultra-sonication of chemicals are needed to apply in vitro 3T3 NRU phototoxicity test for UV filters.